KR100500264B1 - 와샤, 와샤가 구비된 고정구, 와샤를 이용한 고정방법과고정용 동력공구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 축선을 가지며 조립될 적어도 두 부분들을 포함하고 있는 대상물에 삽입되는 볼트와 이에 나선결합될 수 있는 너트사이에 개재되는 와샤에 관한 것이다. 와샤는 축선을 가지고 축방향 일측에 배치되고 너트와 결합될 수 있게 된 제1지지면, 축방향의 반대측에 배치되고 대상물과 결합될 수 있게 된 제2지지면과, 볼트의 나선부와 결합될 수 있게된 적어도 하나의 제2회전저항면이 형성된 동체를 가지고, 너트가 주어진 토크에 의하여 일측방향으로 회전되고 와샤의 상기 동체가 동시에 반대방향으로 힘을 받을 때, 너트만이 회전되어 볼트를 긴장 또는 이완시키는 반면에 와샤의 동체와 볼트는 회전되지 않게 고정되어 있게 된다. 새로운 와샤를 이용하기 위하여 새로운 방법과 새로운 동력공구가 사용될 수 있다.

Description

와샤, 와샤가 구비된 고정구, 와샤를 이용한 고정방법과 고정용 동력공구 {WASHER, FASTENER PROVIDED WITH A WASHER, AND METHOD OF AND POWER TOOL FOR FASTENING WITH THE USE OF THE WASHER}

본 발명은 와샤, 와샤가 구비된 고정구, 와샤를 이용한 고정방법과 고정용 동력공구에 관한 것이다.

예를 들어 내부슬리이브, 외부슬리이브와, 와샤를 포함하는 다중부분으로 된 교체형 너트를 갖는 고정구를 이용하여 어떠한 대상물을 서로 고정하는 것은 잘 알려져 있다. 이러한 교체형 너트가 예를 들어 본원 발명자들의 미국특허 제5,341,560호에 기술되어 있다. 다른 형태의 교체형 너트가 본원 발명자들의 미국특허 제6,254,323호에 기술되어 있는 바, 이 특허문헌에서 볼트는 그 상측 나선부의 하측에 스플라인을 가지고 이에 와샤가 회전되지 않게 연결되며, 또한 이 볼트는 반작용력을 가하기 위한 결합수단을 갖는 반면에, 동일한 공구의 작용력이 볼트나선부와 와샤면상에서 너트를 회전시킨다. 상기 언급된 두 특허문헌에 기술된 고정구에 있어서, 공통의 특징은 하나의 공구의 작용 및 반작용력을 이용하고, 토크동력공구에서 반작용 암을 제거하며, 토크를 토오션 없는 볼트의 신장으로 전환시키고 실제의 마찰 또는 텐션 보다는 계산된 마찰에 기초하는 것으로 추정되고 힘이 기다란 볼트로부터 손으로 조이는 너트로 전달될 때 추정되는 볼트의 이완에 기초하는 토크 보다는 요구된 잔류볼트부하를 얻는 것이다.

미국특허 제5,341,560호에 기술된 고정구의 문제점은 너트가 외경이 표준형 너트의 외경과 일치하여야 하는 두개의 슬리이브로 구성되어야 하므로 두 슬리이브를 구성하는 재료가 표준형 너트 보다 적게 소요된다는 점이다. 이는 고강도 재료의 사용을 요구하는 바, 이는 재료를 바꾸어 주어야 한다는 것과 재료를 바꾸어주어야 한다는 것에 대한 미지의 두려움 때문에 수용자가 싫어하게 되는 원인이 되는 것이다. 미국특허 제6,254,323호에 기술된 고정구에 있어서는 볼트가 바뀌어야 하는 바, 이는 코스트면에서 적합치 않을 뿐만 아니라 산업계에서 쉽게 받아 들여지지 않고 있다. 환언컨데, 미국특허 제5,341,560호에 기술된 고정구는 너트의 변경을 요구하는 반면에 미국특허 제6,254,323호에 기술된 고정구는 볼트의 변경을 요구한다. 아울러, 이들 두 고정구는 제조경비가 많이 소요되어 이들 고정구를 구매하는 수요자에게는 달갑게 받아 들여지지 않는다.

본 발명의 목적은 종래기술의 결점이 없는 와샤, 와샤가 구비된 고정구, 와샤를 이용한 고정방법과 고정용 동력공구를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 감안하여, 요약컨데, 본 발명의 와샤는 축선을 가지고 축방향 일측에 배치되고 너트와 결합될 수 있게 된 제1지지면, 축방향의 반대측에 배치되고 대상물과 결합될 수 있게 된 제2지지면과, 볼트의 나선부와 결합될 수 있게된 적어도 하나의 제2회전저항면이 형성된 동체를 가지고, 너트가 주어진 토크에 의하여 일측방향으로 회전되고 와샤의 상기 동체가 동시에 반대방향으로 힘을 받을 때, 너트만이 회전되어 볼트를 긴장 또는 이완시키는 반면에 와샤의 동체와 볼트는 회전되지 않게 고정되어 있게 됨을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징은 대상물을 구성하는 적어도 두 부분을 연결하기 위한 나선고정구에 있는 바, 이 나선고정구가 나선을 갖는 볼트, 볼트에 나선결합되는 너트와, 너트와 대상물 사이에 개재되는 와샤로 구성되며, 그 안에서 볼트는 축선을 가지고 대상물측에 결합되며, 이 와샤는 축선을 가지며 축방향 일측에 배치되고 너트에 결합될 수 있게 된 제1지지면, 축방향 반대측에 배치되고 대상물에 결합될 수 있게 된 제2지지면과, 볼트의 나선에 결합될 수 있게 된 적어도 하나의 제3회전저항면이 구비된 동체로 구성되며, 너트가 주어진 토크에 의하여 일측방향으로 회전되고 와샤의 동체가 동시에 반대방향으로 힘을 받을 때, 너트만이 회전되어 볼트를 긴장 또는 이완시키는 반면에 와샤의 동체와 볼트는 회전되지 않게 고정되어 있게 됨을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징은 대상물을 고정하기 위한 동력공구에 있는 바, 이 동력공구가 비회전요소를 구비한 하우징; 하우징내에 수용되고 회전구동요소가 구비된 동력구동부와; 나선과 축선을 가지며 대상물을 구성하는 부분에 결합되는 볼트, 상기 볼트상에 나선결합되고 상기 회전구동요소에 결합되는 너트와, 상기 너트와 대상물사이에 개재되어 상기 비회전구동요소에 결합되는 와샤를 포함하는 고정구로 구성되고, 상기 와샤는 축선을 가지며 축방향 일측에 배치되고 너트에 결합될 수 있게 된 제1지지면, 축방향 반대측에 배치되고 대상물에 결합될 수 있게 된 제2지지면과, 볼트의 나선에 결합될 수 있게 된 적어도 하나의 제3회전저항면을 구비하며, 구동요소가 주어진 작용력에 의하여 상기 너트를 일측방향으로 회전시키고 상기 와샤가 상기 하우징의 상기 비회전요소에 의하여 가하여진 힘에 의하여 고정상태에 놓여 있을 때, 너트만이 회전되어 볼트를 긴장 또는 이완시키는 반면에 상기 볼트가 축방향으로 신장 또는 이완됨을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 특징은 적어도 두 부분을 서로 조립하는 방법에 있는 바, 이 방법은 볼트의 자유단부가 두 부분의 적어도 일측을 지나 외측으로 연장되도록 적어도 이들 부분에 나선을 갖는 볼트를 삽입하는 단계, 상기 볼트와 와샤 사이에 회전마찰을 생성토록 상기 볼트의 상기 나선에 결합되며 적어도 두 부분들의 적어도 일측에 대하여 접속될 수 있도록 상기 볼트의 상기 자유단부상에 마찰와샤를 배치하는 단계, 마찰와샤에 대하여 접속되고 조립체를 구성토록상기 볼트의 상기 자유단부에 너트를 나선연결하는 단계와, 너트를 긴장 또는 이완시키도록 조립체상에 토크동력공구를 배치하는 단계로 구성되고, 상기 토크동력공구의 회전부분이 너트를 회전시키기 위하여 볼트와의 사이의 나선마찰과 마찰와샤와의 면마찰을 극복토록 너트에 연결되고 토크동력공구의 반작용부분이 너트에 대한 마찰와샤의 면마찰과 두 부분의 상기 적어도 일측부에 대한 와샤의 면마찰 및 선택된 볼트의 회전마찰에 의한 반작용력을 흡수하기 위하여 와샤에 연결되어 볼트에서 와샤가 회전되지 않으나 토크동력공구의 반작용력을 흡수할 수 있게 되어 있음을 특징으로 한다.

삭제

본 발명의 또 다른 특징은 주어진 힘이 반대방향으로 와샤에 가하여지는 경우 볼트의 견인저항 또는 와샤에 가하여지는 회전력에 의하여 제2회전저항면이 볼트의 나선과 일측 와샤부분의 내측에 대하여 압착됨으로서 볼트가 긴장하에 있을 때 와샤의 제3회전저항면이 볼트에 대하여 너트에 의해 생성된 견인력의 증가에 따라서 그 회전저항 또는 축방향 운동에 대한 저항을 증가시킴을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징에 따라서, 와샤의 회전저항부분이 예를 들어 링을 가지고 이 링은 볼트 나선에 결합되는 내측부와 링의 기어톱니에 결합되고 두개의 면마찰영역을 갖는 와샤동체의 내축부에 결합되는 기어를 회전시키기 위한 기어톱니를 갖는 외측부를 가지며, 기어가 와샤동체와 대상물 사이의 플레이트에 연결되어 볼트가 너트를 따라서 회전할 때 와샤의 회전저항부분이 동일한 방향으로 회전되어 기어를 회전시키고 이 기어는 너트에 의하여 그 지지면에 가하여지는 견인마찰에 대하여 반대방향으로 와샤동체를 회전시킴으로서 볼트와 와샤 그리고 와샤의 부품이너트가 회전되는 동안에 고정되어 있음을 특징으로 한다.

볼트상에서 너트에 의하여 생성된 견인마찰은 매우 높으므로 너트는 볼트가 정지되어 있을 때 너트에 가하여지는 토크에 의한 볼트부하를 감소시키지 않는다. 본 발명의 목적은 볼트가 너트와 함께 회전되는 것은 방지하고 너트가 회전될 때 볼트가 축방향으로 이동하는 것을 허용하는데 있다. 따라서, 견인마찰이 클 때 볼트가 와샤의 제2회전저항면에서 이와 함께 회전하는 것을 방지하기 위하여, 와샤의 회전저항면이 볼트와 함께 회전하여 생성되는 회전마찰을 증가시키도록 외측 와샤부분의 내측면과 내측 와샤부분의 외측면사이에 쐐기가 삽입될 수 있다.

이러한 쐐기부분은 제1지지면으로 돌출되지 않는다. 이러한 쐐기가 돌출되고 그 하측으로 너트가 하강회전할 때, 쐐기부분이 하측으로 이동하여 회전저항면을 볼트 나선측으로 가압함으로서 볼트의 회전을 중지시킨다. 쐐기부분이 돌출되지 않고 볼트의 회전으로 회전저항면이 상측으로 이동할 때, 상향운동으로 쐐기가 볼트 나선에 대하여 가압될 수 있도록 함으로서 볼트가 회전되는 것을 중지시키며, 이와 같은 경우에 있어서 쐐기부분은 와샤의 두 지지면내에 배치되어 다른 와샤부분에 대하여 일측 와샤부분의 회전저항면이 회전되는 것을 방지한다. 따라서, 볼트가 너트와 함께 회전하고 그 결과로 회전저항면이 상승할 때에 회전저항면이 볼트 나선에 대하여 더욱 압착되고 볼트가 그 결과로서 회전이 중지되며 회전저항면이 회전너트에 의하여 일어나는 볼트의 신장에 따른 만큼만 상승한다.

와샤와 고정구가 본 발명에 따라서 구성되고 방법이 본 발명에 따라서 수행될 때, 표준형의 너트와 표준형의 볼트가 사용될 수 있다. 환언컨데, 소비자는 그가 단순히 와샤만을 추가하는 것만으로 이용할 수 있는 것이다. 잇점은 매우 주목할만 하다. 무엇 보다도 제품은 상기 언급된 특허의 제품에 비하여 저렴하다. 둘째로, 소비자는 그가 선택한 볼트와 너트를 이용한다. 셋째로, 미국특허 제5,341,560호의 경우와 같이 직접적으로 또는 와샤를 통하여 너트의 부분에 반작용력을 가함으로서 미국특허 제5,946,789호의 경우와 같이 간접적으로 너트의 부분에 반작용하는 대신에 반작용력이 와샤에 의하여서만 흡수된다. 더욱이, 본 발명에서 제안되고 있는 해결방식은 상기 언급된 특허에서 기술된 해결방식과 같은 잇점을 제공하며, 이러한 잇점은 볼트 자유단부분의 토션없는 신장, 알려진 마찰계수와 알려진 볼트부하, 반작용-암이 없는 유압토크공구의 이용, 브릿지 또는 풀러가 없는 볼트의 신장 등이다. 환언컨데, 토크는 반작용부재를 갖는 표준형 너트에 토크를 가할 수 있는 코트동력공구에 의하여 요구된 볼트부하에 대해 토션없고 측방향 부하없는 볼트의 신장으로 전환된다. 산업분야에서 대부분의 볼트는 타측에 너트를 구비한 스루 볼트이거나 두 부품중 하측의 부품으로 나선결합되는 블라인드 볼트인 점이 고려되어야 한다.

만약 너트가 토크동력공구의 작용력에 의하여 회전되는 고정구에 토크동력공구가 사용되고 반작용력이 너트 하측의 표준형 와샤에 의하여 흡수되는 경우, 너트 또는 와샤는 스스로 회전되거나 볼트가 너트와 함께 회전하여 아무것도 수행되지 않거나 또한 볼트 단부가 단부폐쇄공에 조여들어가 하측 나선이 뭉게짐으로서 분해가 거의 불가능하게 된다는 것이 잘 알려져 있다. 그 이유는 너트가 두 마찰영역, 견인력을 생성하는 볼트와의 나선연결부와, 와샤와의 면마찰영역을 가짐으로서 와샤가 하나의 너트와의 면마찰영역과 하나의 조립될 두 부분과의 마찰영역을 갖기 때문이다. 환언컨데, 이들 모두 두개의 마찰영역을 갖는다. 나선마찰이 면마찰 보다 작은 경우에, 차잇점은 와샤와 너트 사이의 면마찰이 서로 평형을 이루어 거의 없으므로 단순히 너트와 와샤 사이의 작은 차잇점만 있다. 동시에, 볼트가 스루 볼트인 경우, 볼트와 너트 사이의 마찰, 즉 회전저항은 와샤의 면마찰 보다 현저히 작으며, 와샤가 회전없이 반작용력을 흡수하는 동안에 볼트가 너트와 함께 회전하여 백업 렌치를 사용하여 하측 너트가 회전되지 않도록 하지 않는 한 아무 일도 수행되지 않을 것이다. 따라서, 너트만이 회전될 수 있도록 충분히 보장되지 않아 제3마찰영역이 와샤에 도입되어야 한다. 그러나 이것만으로는 너트만이 회전될 수 있도록 보장되지 않는다.

다른 한편으로, 본 발명에 따른 와샤가볼트의 나선에 연결되는 경우, 너트가 와샤의 상측에 있으므로 와샤가 상승되어야 함에도 할 수 없어 너트와 함께 회전될 수 없다. 이로써 너트를 하향회전시킬 수 없어 볼트가 신장된다. 따라서, 본 발명은 볼트나선과 연결된 볼트나선결합 와샤부분을 제공한다. 이것만으로는 이 와샤부분은 회전에 의하여 볼트와 함께 이동하거나 볼트가 이 와샤부분에서 회전되는 경우 상향이동하므로 도움이 되지 않을 것이다. 그리고 이는 와샤부분이 회전하거나 본 발명의 새로운 특징에 따라서 상향이동할 때에 볼트가 너트와 함께 회전될 수 있도록 한다. 따라서, 볼트나선결합수단이 와샤의 동체와 마찰결합되어 그 회전 또는 상향이동은 회전하는 너트에 의하여 볼트에서 생성되는 견인마찰 보다 큰 마찰을 극복함으로서 볼트가 회전되는 것을 방지한다. 와샤의 두 면마찰과 관련된 이러한 마찰은 볼트가 너트와 함께 이동되지 않도록 하고 볼트가 신장될 수 있도록 하며 와샤와 볼트나선결합부분이 회전되지 않고 너트는 회전될 수 있도록 한다.

견인마찰에 의하여 볼트가 너트와 함께 회전하고 볼트나선결합부분이 볼트와 함께 회전하거나 와샤에서 상향이동할 때 아무 일도 일어나지 않는다는 것을 이해하는 것이 중요하다. 이는 볼트나선결합부분의 이들 운동이 볼트가 부하하에 있을 때에도 볼트에서 너트에 의하여 생성된 견인마찰에 의하여 가하여지는 것 보다 큰 힘을 요구함으로서 제한되어야 함을 설명하고 있다. 이것은 본 발명을 제한하지 않는 몇가지 실시예로 설명되는 여러가지 방법으로 달성 될 수 있다.

만약 공구의 반작용력이 결합수단을 통하여 와샤의 외측부에 가하여지는 경우, 핀이나 그와 같은 것을 나선결합부분으로 그 한쪽을 연결시키고 그 타측단부를 와샤의 주면에 고정시켜서 공구가 와샤에 연결될 때 핀이 안쪽으로 견인되어 나선결합부분을 볼트나선의 안쪽으로 밀어준다.

본 발명의 특징적인 구성에 대하여서는 청구범위에 기술되어 있다. 그러나, 본 발명은 다른 목적 및 잇점과 함께 그 구성과 작동방법이 첨부된 도면에 의거하여 설명되는 다음의 실시형태로부터 이해될 수 있을 것이다.

도 1과 도 2는 예를 들어 서로 조립되는 두 부분으로 구성되는 대상물(2)에 삽입되는 볼트(1)를 갖는 나선고정구를 보이고 있다. 또한 이 고정구는 너트(3)를 갖는다. 이 너트에는 볼트(1)의 외부나선(5)에 나선결합되는 내부나선(4)이 구비되어 있다.

또한 나선고정구는 와샤(6)를 갖는다. 와샤(6)는 너트(3)에 결합되는 제1상부지지면(8), 서로 조립될 대상물(2)의 일측의 면에 결합되는 제2하부지지면(9)과, 적어도 하나의 회전저항면(10)이 구비된 동체(7)를 갖는다.

제1 및 제2지지면은 볼트의 축선 A2와 일치하는 와샤의 축선 A1을 향하는 축방향으로 서로 일정한 간격을 두고 있다. 적어도 하나의 회전저항면(10)은 와샤(6)의 동체(7)의 방사상 내측에 배치된다. 제3의 회전저항면(10)은 예를 들어 이 회전저항면(10)에 일치하는 나선형태의 볼트나선결합수단(11)을 형성함으로서 볼트(1)의 나선(5)에 쐐기결합될 수 있도록 구성된다.

도 1에서 보인 바와 같이, 동체(7)는 서로 방사상 방향으로 인접하여 배치된 두 동체부분(7')(7")으로 구성되며 동체부분(7")은 다른 동체부분(7')의 방사상 내측에 배치된다. 볼트나선결합수단(11)을 갖는 회전저항면(10)은 동체부분(7")의 방사상 내측에 제공된다. 동체부분(7')(7")은 상대적으로 회전되는 것은 방지되나 축방향으로는 상대측에 대하여 운동할 수 있도록 서로 연결되어 있다. 이를 위하여, 동체부분(7')(7")은 볼트가 볼트에 의하여 가하여지는 회전력 보다 큰 이동저항을 생성하고 회전너트에 의하여 상측으로 당기어질 때 볼트가 너트와 함께 회전하는 것을 방지하고 동체부분(7')에 대하여 다른 동체부분(7")이 축방향으로 이동하는 것은 허용될 수 있도록 서로 억지끼워 맞춤하여 상대측에 대하여 마찰적으로 연결될 수 있다.

도 1a에서 보인 실시형태에서, 동체부분(7')에 대한 동체부분(7")의 회전은 예를 들어 동체부분(7")의 방사상 외측면과 동체부분(7')의 방사상 내측면에 형성되고 동체부분(7")의 축방향 운동만을 허용하는 스플라인(12)의 결합에 의하여 방지된다.

도 1b에서 보인 실시형태에서, 동체부분(7')에 대한 동체부분(7")의 회전은 예를 들어 동체부분(7')(7")사이의 축방향 운동만을 허용하는 키(13)에 의하여 방지된다.

도 2에서 보인 바와 같이 동체부분(7")은 예를 들어 분할형 링으로 구성될 수 있으며, 그 방사상 외측면이 축방향으로 연장된 내향 만곡형의 포켓(14)을 가질 수 있으며 동체부분(7')의 방사상 내측면은 볼트의 축선에 동축상이고 포켓내에 부분적으로 놓이는 핀(15)을 포함할 수 있다.

이들은 회전운동이 동체부분(7') 또는 동체부분(7")에 가하여지는 경우 볼트나선을 향하여 내측으로 분할 링을 가압하는 한편, 동체부분(7')(7")사이의 회전을 제한하고 축방향으로 상대측에 대하여 동체부분(7')(7")의 운동에 추가로 마찰이 이루어질 수 있도록 한다.

도 3에서 보인 바와 같이, 동체부분(7')은 만곡부분이 주어진 크기를 갖는 타원형 내향면을 갖는 반면에 동체부분(7")은 볼트나선에 결합되고 다른 크기의 만곡부분내에 배치된 적어도 하나의 링 섹션을 가질 수 있다. 따라서, 회전운동이 어느 방향에서나 동체부분(7')(7")에 가하여지는 경우 링 섹션이 볼트나선을 향하여 내측으로 가압되는 한편 상대측에 대한 동체부분(7')(7")의 운동을 더욱 제한한다.

도 3a에서 보인 다른 실시형태에 따라서, 동체부분(7')는 원형 또는 타원형 이외의 다른 형태일 수 있다. 이는 원형 또는 타원형과는 상이한 다른 형태를 가질 수 있다.

도 4에서 보인 바와 같이, 동체부분(7")은 적어도 일부분이 예를 들어 그 측부의 하나가 동체부분(7')의 내측면에 둘러싸이고 동체부분(7")의 회전운동을 제한하도록 형성될 수 있다. 이는 볼트나선에 결합되고 상기 언급된 일측부붑에 대하여 반경이 증가된 외측부를 가짐으로서 제한된 범위내에서 회전할 수 있도록 하고 볼트나선이 더욱 더 그 외측면에 결합될 수 있도록 하며 동체부분(7')의 내측면에 대하여 그 외측부를 더욱 압착하여 동체부분(7")의 축방향 운동에 대하여 마찰이 증가할 수 있도록 한다.

도 4c의 실시형태에서, 예를 들어 핀(16)이 동체부분(7")에 착설되어 동체부분(7')을 통하여 이 동체부분(7')의 외주연측으로 연장된다. 따라서, 공구의 결합수단이 동체부분(7')의 결합수단에 연결될 때 핀(16)이 내측으로 가압되어 나선결합부를 볼트나선측으로 가압함으로서 와샤가 연장된 볼트나선을 따라 와샤를 하향회전시킬 필요없이 볼트상에 배치될 수 있도록 하며 나선결합부의 축방향 운동이 이 나선결합부와 핀(16)사이의 마찰을 극복할 수 있도록 한다.

도 5의 실시형태에서, 와샤는 너트가 동력공구에 의하여 회전될 때 볼트와 와샤가 너트와 함께 회전하는 것을 방지할 수 있도록 구성되어 있다. 따라서, 와샤(7)의 회전저항부분인 동체부분(7")은 예를 들어 볼트나선에 결합되는 내측부와 기어톱니를 갖는 외측부를 갖는 링(17)을 가짐으로서 링의 기어톱니에 결합되고 또한 두 면마찰영역을 갖는 와샤동체의 내측부에 결합되는 기어를 회전시킨다. 기어(17)는 와샤동체와 대상물사이에서 플레이트(17a)에 연결되어 볼트가 너트와 함께 회전될 때 와샤의 회전저항부분이 너트에 의하여 지지면에 가하여진 견인마찰에 대하여 반대방향으로 와샤동체를 회전시키려 하는 기어를 회전시키는 동일한 방향을 따라서 회전될 것이며, 볼트와 와샤는 너트가 회전되는 동안에 회전되지 않는 고정상태에 놓이게 될 것이다.

도 6의 실시형태에서, 와샤는 동체부분(7')(7")사이에 적어도 하나의 쐐기형 부분(18)을 제공함으로서 동체부분(7")의 회전저항부분에서 볼트가 회전하는 것을 방지할 수 있도록 구성된다. 이는 동체부분(7")이 동체부분(7') 내에서 회전되는 것을 방지함으로서 회전하는 볼트의 견인력이 와샤의 회전저항부분을 단순히 상승시키나, 볼트의 회전을 방지하고 회전저항면이 볼트를 따라서 축방향으로만 이동할 때까지 와샤의 회전저항부분이 더욱 볼트나선측으로 가압될 수 있도록 한다.

삭제

와샤동체의 하측지지면(9)은 대상물에 대하여 큰 마찰을 갖도록 예를 들어 거칠게 가공될 수 있다.

본 발명에 따라서, 볼트나선결합수단은 볼트나선과의 사이에 보다 큰 마찰을 생성하기 위하여 볼트의 나선과는 상이한 각도를 가질 수 있다. 또한 볼트나선결합수단은 나선이 구성되지 않고 마찰을 일으킬 수 있도록 볼트의 표면 보다 부드러운 표면을 가질 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 동력공구를 보인 것이다. 이 동력공구는 전기구동형, 공압구동형, 유압구동형 또는 수동형의 동력공구일 수 있다. 이는 하우징(20)과 이 하우징내의 동력구동부(21)를 갖는 동력공구부를 갖는다. 이 동력공구부는 고정구의 너트에 열결되어 너트를 회전시킴으로서 너트를 회전시키기 위하여 볼트와의 나선마찰과 와샤와의 면마찰을 극복할 수 있도록 하는 회전구동요소(22)와, 너트에 대한 와샤의 면마찰과 상대측에 대하여 고정되어야 하는 두 부분중 일측의 면마찰 그리고 볼트와의 면마찰에 의한 반작용력을 흡수하도록 와샤에 연결가능한 비회전요소(23)를 가짐으로서 와샤와 볼트는 회전하지 않고 동력공구의 반작용력을 흡수할 수 있게 되어 있다.

동력공구부의 동력구동부는 실린더(24), 작동유체의 작용하에 실린더내에서 왕복동하는 피스턴(25)과, 실린더(24)의 외측으로 연장되고 폴-래치트기구를 구성하도록 래치트(28)와 결합되는 폴(도시하지 않았음)을 재가하는 적어도 하나의 구동판(27)에 회전가능하게 연결되는 피스턴 롯드(26)를 포함하며, 레치트는 회전구동요소(22)에 회전가능하게 연결되고, 비회전요소(23)가 하우징에 고정적으로 연결된다.

도 7에서 보인 바와 같이, 너트(5)를 긴장 또는 이완시키기 위하여 동력공구부가고저우에 배치될 때, 실린더(24)내의 작동유체가 피스턴(25)을 이동시키며 이는 폴-래치트기구를 통하여 래치트(28)를 회전시키고, 그 결과로서 너트(5)에 연결된 회전구동요소(22)가 볼트(1)와의 나선마찰과 와샤(6)와의 면마찰을 극복하고 너트를 회전시키며, 하우징에 고정적으로 연결된 비회전요소(23)는 와샤(6)에 연결되어 와샤(6)와 너트(5)사이의 면마찰, 대상물(2)의 일측과의 면마찰과, 볼트(1)와의 회전마찰에 의한 경인력을 흡수하여 와샤(6)와 볼트(1)는 회전치 않고 반작용력을 흡수한다. 본 발명의 동력공구가 작동되는 중에, 작용력이 너트(5)에 가하여지고 동일한 반작용력이 와샤(6)에 가하여진다.

회전구동요소(22)에 의하여 너트(5)를 결합하기 위하여 너트와 회전구동요소는 예를 들어 너트와 회전구동요소의 다각형 면과 같이 협동하는 연결수단이 형성되어야 한다. 다른 한편으로, 비회전요소(23)를 와샤(6)에 연결하기 위하여, 와샤와 비회전요소는 예를 들어 와샤와 비회전요소의 다각형 면과 같이 협동하는 연결수단이 구비되어야 한다.

상기 언급된 각 요소 또는 둘 이상의 이들 요소는 상기 언급된 형태와는 상이한 구성의 다른 형태로서도 유용한 것으로 확인될 수 있음을 이해할 것이다.

본 발명이 와샤, 와샤가 구비된 고정구, 와샤를 이용한 고정방법과 고정용 동력공구에 대하여 도시되고 설명되었으나, 본 발명은 도시되고 설명된 내용으로 한정되지 않고 본 발명의 기술사상을 벗어남이 없이 여러가지 수정이나 구조적인 변경이 있을 수 있다.

달리 분석함이 없이 이상의 설명으로 본 발명의 요지가 명확하게 되며 통상적인 지식을 가진 자이면 종래기술의 관점으로부터 본 발명의 일반적인 관점 또는 특수한 관점의 중요한 특징을 구성하는 구조를 생략함이 없이 다양한 적용이 용이하게 이루어질 수 있을 것이다.

본 발명의 보호받고자 하는 범위는 첨부된 청구범위에서 한정된다.

도 1-도 6은 본 발명의 여러 실시형태에 따른 와샤가 구비된 나선고정구를 보인 도면.

도 7은 본 발명에 따른 고정구와 와샤, 그리고 동력공구를 이용한 고정방법을 보인 설명도.

Claims (39)

1. 조립되어질 적어도 두 부분을 포함하는 대상물의 내부로 삽입되어지며 축선을 갖는 볼트와 나선결합되는 너트와 대상물 사이에 사용되는 와샤에 있어서, 와샤가 축선을 가지고 축방향 일측에 배치되고 너트와 협동할 수 있게 되어 있으며 이 너트와 면마찰을 이루는 제1지지면, 축방향의 반대측에 배치되고 대상물과 협동할 수 있게 되어 있으며 대상물과 면마찰을 이루는 제2지지면과, 내부에 위치하는 제3회전저항면이 형성된 동체를 가지고, 상기 동체가 방사상 외측면과 볼트의 나선에 결합되는 볼트나선결합수단을 갖는 방사상 내측부와 방사상 내측면을 갖는 방사상 외측부를 포함하며, 상기 동체의 상기 방사상 내측부 및 방사상 외측부의 상기 방사상 외측면과 방사상 내측면이 서로 협동하여 볼트를 조이는 동안에 상기 방사상 내측부가 상기 방사상 외측부내에서 자유롭게 회전할 수 없으나 볼트의 긴장시 상기 방사상 외측부에 대하여 축방향으로 이동될 수 있게 되어 있으며, 너트가 주어진 힘에 의하여 일측방향으로 회전되고 와샤의 상기 동체가 동시에 반대방향으로 상기 주어진 힘을 받을 때, 너트만이 회전되어 볼트를 긴장시키고 와샤의 상기 동체가 회전되지 않게 고정되는 반면에 상기 볼트가 회전되지 않고 축방향으로 긴장 또는 이완됨을 특징으로 하는 와샤.
2. 제1항에 있어서, 상기 볼트나선결합수단이 볼트의 나선에 결합토록 상기 동체의 제3회전저항면에 형성됨을 특징으로 하는 와샤.
3. 제2항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제3회전저항면이 상기 동체의 축선과 동축상이고 상기 볼트나선결합수단이 구비된 상기 동체의 방사상 내측면임을 특징으로 하는 와샤.
4. 삭제
5. 제2항에 있어서, 너트의 회전중에 볼트나선에 쐐기로 박혀지고 상기 볼트나선결합수단을 가압시켜주며 그리고 상기 동체부분들의 한쪽에 형성되어 있고 너트의 회전중에 작용하는 경사면 수단을 가지고 있어서 볼트를 향하여 상기 내측부를 방사상 내측방향으로 방사상으로 가압시킬 수 있도록 되어 있음을 특징으로 하는 와샤.
6. 제5항에 있어서, 상기 부분들 사이에 배치되고 상기 내측부를 볼트를 향하여 방사상 내측방향으로 가압하는 상기 경사면수단에 작용하는 핀 수단이 구성되어 있음을 특징으로 하는 와샤.
7. 제1항에 있어서, 상기 동체부분이 상대측에 대하여 자유롭게 회전되지 않고 상대측에 대하여 축방향으로 이동가능하게 상기 동체부분을 서로 연결하기 위한 수단이 구성되어 있고, 상기 연결수단이 상기 동체부분에 형성되어 서로 결합되는 다수의 스플라인을 포함함을 특징으로 하는 와샤.
8. 제1항에 있어서, 상기 동체부분이 상대측에 대하여 자유롭게 회전되지 않고 상대측에 대하여 축방향으로 이동가능하게 상기 동체부분을 서로 연결하기 위한 수단이 구성되어 있고, 상기 연결수단이 상기 동체부분을 서로 억지 끼워맞춤하기 위한 수단을 포함함을 특징으로 하는 와샤.
9. 제1항에 있어서, 상기 동체부분이 상대측에 대하여 자유롭게 회전되지 않고 상대측에 대하여 축방향으로 이동가능하게 상기 동체부분을 서로 연결하기 위한 수단이 구성되어 있고, 상기 연결수단이 상기 동체부분사이에 형성된 키수단을 포함함을 특징으로 하는 와샤.
10. 제1항에 있어서, 상기 동체부분의 적어도 하나가 타측 동체부분을 향하여 결합하는 비원형면을 가짐으로서 상기 동체부분이 상대측에 대하여 자유롭게 회전되지 않고 상대측에 대하여 축방향으로 이동가능하게 됨을 특징으로 하는 와샤.
11. 제1항에 있어서, 상기 동체부분의 적어도 하나가 타측 동체부분에 결합하는 단면을 가짐으로서 상기 동체부분이 상대측에 대하여 자유롭게 회전되지 않고 상대측에 대하여 축방향으로 이동가능하게 됨을 특징으로 하는 와샤.
12. 제1항에 있어서, 상기 내측부를 볼트의 나선을 향하여 가압하고 볼트의 나선을 향하여 상기 내측부를 가압하지 않는 비작동위치와 상기 내측부를 볼트의 나선측으로 가압토록 외부의 공구에 의하여 상기 내측부를 향하여 이동되는 작동위치 사이로 이동가능한 수단이 구성되어 있음을 특징으로 하는 와샤.
13. 제1항에 있어서, 상기 동체부분이 상대측에 대하여 자유롭게 회전되지 않고 상대측에 대하여 축방향으로 이동가능하게 상기 동체부분을 서로 연결하기 위한 수단이 구성되어 있고, 상기 연결수단이 상기 두 동체부분에 결합하는 링 기어수단을 포함함을 특징으로 하는 와샤.
14. 제13항에 있어서, 상기 기어수단에 상기 동체와 대상물사이에 배치될 수 있게 된 플레이트수단이 구비되어 있음을 특징으로 하는 와샤.
15. 제1항에 있어서, 상기 동체부분이 상대측에 대하여 자유롭게 회전되지 않고 상대측에 대하여 축방향으로 이동가능하게 상기 동체부분을 서로 연결하기 위한 수단이 구성되어 있고, 상기 연결수단이 상기 동체부분사이에 제공된 쐐기수단을 포함함을 특징으로 하는 와샤.
16. 제1항에 있어서, 상기 제2지지면이 대상물에 대하여 큰 마찰력을 가지도록 구성됨을 특징으로 하는 와샤.
17. 대상물을 구성하는 두 부분들을 연결하기 위한 나선고정구에 있어서, 이 나선고정구가 나선과 축선을 가지며 두 부분으로 삽입될 수 있는 볼트, 상기 볼트에 나선결합되는 너트와, 대상물과 너트 사이에 개재되는 와샤로 구성되고, 와샤가 축선을 가지고 축방향 일측에 배치되고 너트와 결합될 수 있게 되어 있으며 이 너트와 면마찰을 이루는 제1지지면, 축방향의 반대측에 배치되고 대상물과 결합될 수 있게 되어 있으며 대상물과 면마찰을 이루는 제2지지면과, 내부에 배치되는 제3회전저항면이 형성된 동체를 포함하고, 상기 동체가 방사상 외측면과 볼트의 나선에 결합되는 볼트나선결합수단을 갖는 방사상 내측부와 방사상 내측면을 갖는 방사상 외측부를 포함하며, 상기 동체의 상기 방사상 내측부 및 방사상 외측부의 상기 방사상 외측면과 방사상 내측면이 서로 협동하여 볼트를 조이는 동안에 상기 방사상 내측부가 상기 방사상 외측부내에서 자유롭게 회전할 수 없으나 볼트의 긴장시 상기 방사상 외측부에 대하여 축방향으로 이동될 수 있게 되어 있으며, 너트가 주어진 힘에 의하여 일측방향으로 회전되고 와샤의 상기 동체가 동시에 반대방향으로 상기 주어진 힘을 받을 때, 너트만이 회전되어 볼트를 긴장시키고 와샤의 상기 동체가 회전되지 않게 고정되는 반면에 상기 볼트가 회전되지 않고 축방향으로 긴장 또는 이완됨을 특징으로 하는 나선고정구.
18. 대상물을 구성하는 적어도 두 부분을 서로 조립하는 방법에 있어서, 이 방법이 자유단부가 두 부분의 적어도 일측을 지나 외측으로 연장되도록 이들 두 부분에 나선을 갖는 볼트를 삽입하는 단계; 상기 볼트와의 사이에 회전마찰을 생성토록 상기 볼트의 상기 나선에 결합되며 상기 부분들의 적어도 일측에 대하여 접속될 수 있도록 상기 볼트의 상기 자유단부상에 마찰와샤를 배치하는 단계; 마찰와샤에 대하여 접속되고 조립체를 구성토록 상기 볼트의 상기 자유단부에 너트를 나선연결하는 단계; 축선을 가지고 축방향 일측에 배치되고 너트와 결합될 수 있게 되어 있으며 이 너트와 면마찰을 이루는 제1지지면, 축방향의 반대측에 배치되고 대상물과 결합될 수 있게 되어 있으며 대상물과 면마찰을 이루는 제2지지면과, 내부에 배치되는 제3회전저항면이 형성된 동체를 포함하고, 상기 동체가 방사상 외측면과 볼트의 나선에 결합되는 볼트나선결합수단을 갖는 방사상 내측부와 방사상 내측면을 갖는 방사상 외측부를 포함하며, 상기 동체의 상기 방사상 내측부 및 방사상 외측부의 상기 방사상 외측면과 방사상 내측면이 서로 협동하여 볼트를 조이는 동안에 상기 방사상 내측부가 상기 방사상 외측부내에서 자유롭게 회전할 수 없으나 볼트의 긴장시 상기 방사상 외측부에 대하여 축방향으로 이동될 수 있도록 와샤를 이용하는 단계; 너트를 긴장 또는 이완시키도록 조립체상에 토크동력공구를 배치하여 너트를 회전시키기 위하여 볼트와 너트 사이의 나선마찰과 마찰와샤와의 면마찰을 극복하도록 토크동력공구의 회전부를 너트에 연결하고 마찰와샤와 너트의 면마찰에 의한 반작용력을 흡수하기 위하여 토크동력공구의 반작용부를 와샤에 연결하는 단계와; 토크동력공구로 너트를 일측방향의 주어진 힘으로 회전시키고 동시에 상기 주어진 힘을 반대방향으로 와샤의 동체에 가함으로서 너트만이 회전되어 볼트를 긴장시키고 상기 동체가 회전되지 않게 고정되는 반면에 상기 볼트가 회전되지 않고 축방향으로 긴장 또는 이완될 수 있도록 하는 단계로 구성됨을 특징으로 하는 두 부분의 조립방법.
19. 삭제
20. 삭제
21. 삭제
22. 대상물을 고정하기 위한 동력공구에 있어서, 이 동력공구가 비회전요소를 구비한 하우징; 하우징내에 수용되고 회전구동요소가 구비된 동력구동부와; 나선과 축선을 가지며 대상물을 구성하는 부분에 결합되는 볼트, 상기 볼트상에 나선결합되고 상기 회전구동요소에 결합되는 너트와, 상기 너트와 대상물사이에 개재되는 와샤를 포함하는 고정구로 구성되고, 상기 와샤가 축선을 가지고 축방향 일측에 배치되어 상기 너트와 결합될 수 있게 된 제1지지면, 축방향의 반대측에 배치되고 대상물과 결합될 수 있게 된 제2지지면과, 상기 볼트의 상기 나선과 결합될 수 있게 된 제3회전저항면이 형성된 동체를 가지며, 상기 동체가 방사상 외측면과 볼트의 나선에 결합되는 볼트나선결합수단을 갖는 방사상 내측부와 방사상 내측면을 갖는 방사상 외측부를 포함하고, 상기 동체의 상기 방사상 내측부 및 방사상 외측부의 상기 방사상 외측면과 방사상 내측면이 서로 협동하여 볼트를 조이는 동안에 상기 방사상 내측부가 상기 방사상 외측부내에서 자유롭게 회전할 수 없으나 볼트의 긴장시 상기 방사상 외측부에 대하여 축방향으로 이동될 수 있게 되어 있으며, 너트가 주어진 토크에 의하여 일측방향으로 회전되고 상기 와샤가 동시에 반대방향으로 주어진 힘을 받을 때 너트만이 회전되어 볼트를 긴장 또는 이완시키는 반면에 상기 와샤와 상기 볼트가 회전되지 않음을 특징으로 하는 동력공구.
23. 제22항에 있어서, 상기 공구부분이 회전기구를 가지고, 상기 구동요소가 상기 회전기구에 연결되고 이에 의하여 회전되는 돌출부의 형태로 구성됨을 특징으로 하는 동력공구.
24. 제22항에 있어서, 상기 적어도 하나의 제3회전저항면이 상기 축선과 동축상이고 볼트나선결합수단이 구비된 상기 와샤의 방사상 내측면임을 특징으로 하는 동력공구.
25. 삭제
26. 제22항에 있어서, 상기 볼트나선결합수단이 이 수단과 볼트나선사이에 큰 마찰을 생성토록 상기 볼트의 상기 나선과는 상이한 각도를 갖는 나선을 가짐을 특징으로 하는 동력공구.
27. 제22항에 있어서, 상기 볼트나선결합수단이 나선은 아니고 볼트의 나선 보다 연질의 면을 가져서 마찰을 일으키도록 되어 있음을 특징으로 하는 동력공구.
28. 제22항에 있어서, 너트의 회전중에 볼트나선에 상기 나선결합수단을 가압하고 상기 일측 동체부분에 형성되어 너트의 회전중에 상기 내측부를 볼트를 향하여 방사상 내측방향으로 가압토록 작용하는 경사면수단을 포함하는 수단이 구성되어 있음을 특징으로 하는 동력공구.
29. 제28항에 있어서, 상기 와샤부분 사이에 배치되고 상기 내측와샤부분을 볼트를 향하여 방사상 내측방향으로 가압하는 상기 경사면수단에 작용하는 핀 수단이 구성되어 있음을 특징으로 하는 동력공구.
30. 제22항에 있어서, 상기 와샤부분이 상대측에 대하여 자유롭게 회전되지 않고 상대측에 대하여 축방향으로 이동가능하게 상기 와샤부분을 서로 연결하기 위한 수단이 구성되어 있고, 상기 연결수단이 상기 와샤부분에 형성되어 서로 결합되는 다수의 스플라인을 포함함을 특징으로 하는 동력공구.
31. 제22항에 있어서, 상기 와샤부분이 상대측에 대하여 자유롭게 회전되지 않고 상대측에 대하여 축방향으로 이동가능하게 상기 와샤부분을 서로 연결하기 위한 수단이 구성되어 있고, 상기 연결수단이 상기 와샤부분을 서로 억지 끼워맞춤하기 위한 수단을 포함함을 특징으로 하는 동력공구.
32. 제22항에 있어서, 상기 와샤부분이 상대측에 대하여 자유롭게 회전되지 않고 상대측에 대하여 축방향으로 이동가능하게 상기 와샤부분을 서로 연결하기 위한 수단이 구성되어 있고, 상기 연결수단이 상기 와샤부분사이에 형성된 키수단을 포함함을 특징으로 하는 동력공구.
33. 제22항에 있어서, 상기 와샤부분의 적어도 하나가 타측 와샤부분을 향하여 결합하는 비원형면을 가짐으로서 상기 와샤부분이 상대측에 대하여 자유롭게 회전되지 않고 상대측에 대하여 축방향으로 이동가능하게 됨을 특징으로 하는 동력공구.
34. 제22항에 있어서, 상기 와샤부분의 적어도 하나가 타측 와샤부분에 결합하는 단면을 가짐으로서 상기 와샤부분이 상대측에 대하여 자유롭게 회전되지 않고 상대측에 대하여 축방향으로 이동가능하게 됨을 특징으로 하는 동력공구.
35. 제22항에 있어서, 상기 내측부를 볼트의 나선을 향하여 가압하고 볼트의 나선을 향하여 상기 내측와샤부분을 가압하지 않는 비작동위치와 상기 내측와샤부분을 볼트의 나선측으로 가압토록 외부의 공구에 의하여 상기 내측와샤부분을 향하여 이동되는 작동위치 사이로 이동가능한 수단이 구성되어 있음을 특징으로 하는 동력공구.
36. 제22항에 있어서, 상기 와샤부분이 상대측에 대하여 자유롭게 회전되지 않고 상대측에 대하여 축방향으로 이동가능하게 상기 와샤부분을 서로 연결하기 위한 수단이 구성되어 있고, 상기 연결수단이 상기 두 와샤부분에 결합하는 링 기어수단을 포함함을 특징으로 하는 동력공구.
37. 제22항에 있어서, 상기 링 기어수단에 상기 와샤와 대상물사이에 배치될 수 있게 된 플레이트수단이 구비되어 있음을 특징으로 하는 동력공구.
38. 제22항에 있어서, 상기 와샤부분이 상대측에 대하여 자유롭게 회전되지 않고 상대측에 대하여 축방향으로 이동가능하게 상기 와샤부분을 서로 연결하기 위한 수단이 구성되어 있고, 상기 연결수단이 상기 와샤부분사이에 제공된 쐐기수단을 포함함을 특징으로 하는 동력공구.
39. 제22항에 있어서, 상기 제2지지면이 대상물에 대하여 큰 마찰력을 가지도록 구성됨을 특징으로 하는 동력공구.